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科技日?qǐng)?bào)記者?張夢(mèng)然
發(fā)表在 《科學(xué)》雜志上的一項(xiàng)新研究揭示了一種控制肌肉修復(fù)的獨(dú)特細(xì)胞通信形式。在受損的肌肉中，干細(xì)胞必須與免疫細(xì)胞一起完成修復(fù)過程，但這些細(xì)胞如何協(xié)調(diào)以確 保在制造新的肌肉纖維之前有效去除壞死組織仍然未知?？茖W(xué)家們?cè)诒狙芯恐凶C明，一種用于化妝品和骨關(guān)節(jié)炎治療注射劑的天然物質(zhì)——透明質(zhì)酸，是管理這種基 本相互作用的關(guān)鍵分子。
加拿大渥太華醫(yī)院高級(jí)科學(xué)家、渥太華大學(xué)教授、資深作者杰弗里·迪爾沃思博士表示：“當(dāng)肌肉受損時(shí)，免疫細(xì)胞必須迅速進(jìn)入組織并在干細(xì)胞開始修復(fù)之前去除 壞死組織。研究表明，肌肉干細(xì)胞已準(zhǔn)備好立即開始修復(fù)，但免疫細(xì)胞在完成清理工作前將干細(xì)胞保持在靜止?fàn)顟B(tài)。大約40小時(shí)后，當(dāng)清理工作完成時(shí)，肌肉干細(xì) 胞就會(huì)發(fā)出內(nèi)部警報(bào)，讓它們醒來并開始修復(fù)?！?/p>
當(dāng)肌肉纖維受損時(shí)，干細(xì)胞（粉紅色）開始產(chǎn)生并涂上透明質(zhì)酸（淡綠色輪廓）。一旦涂層足夠厚，它就會(huì)使肌肉干細(xì)胞蘇醒。?圖片來源：基蘭·納卡/Eurekalert網(wǎng)站
杰弗里·迪爾沃思團(tuán)隊(duì)確定透明質(zhì)酸是這個(gè)內(nèi)部“鬧鐘”的關(guān)鍵成分，它可告訴肌肉干細(xì)胞何時(shí)醒來。當(dāng)肌肉損傷發(fā)生時(shí)，干細(xì)胞開始產(chǎn)生并涂上透明質(zhì)酸。一旦涂層變得足夠厚，它就會(huì)阻止來自免疫細(xì)胞的睡眠信號(hào)并導(dǎo)致肌肉干細(xì)胞蘇醒。
利用小鼠和人體組織，研究團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn)了肌肉干細(xì)胞如何利用Has2基因上的表觀遺傳標(biāo)記來控制透明質(zhì)酸的產(chǎn)生。
研究人員說，衰老與慢性炎癥、肌肉無力與肌肉干細(xì)胞喚醒和修復(fù)損傷的能力降低有關(guān)，如果能找到一種方法來增強(qiáng)老年人肌肉干細(xì)胞中產(chǎn)生透明質(zhì)酸的能力，可能有助于肌肉修復(fù)。
研究人員指出，透明質(zhì)酸的再生作用似乎取決于它由肌肉干細(xì)胞產(chǎn)生的能力。該團(tuán)隊(duì)目前正在研究是否可使用改變肌肉干細(xì)胞表觀遺傳學(xué)的藥物來增加其透明質(zhì)酸的產(chǎn)生。
總編輯圈點(diǎn)：
透明質(zhì)酸，就是我們俗稱的玻尿酸，出現(xiàn)在多種美容乃至口服產(chǎn)品中。其實(shí)早在20世紀(jì)30年代，科學(xué)家們就從牛眼玻璃體中分離出該物質(zhì)，迄今可以算是人們使 用的最得心應(yīng)手的一種生化藥物。不過除了美容功效外，高質(zhì)量的透明質(zhì)酸對(duì)科研也多有助力——其能在機(jī)體內(nèi)顯示出重要生理功能，包括但不限于潤(rùn)滑關(guān)節(jié)、促進(jìn) 血管壁通透性、擴(kuò)散水電解、促進(jìn)創(chuàng)傷愈合等等。本文中，神奇的透明質(zhì)酸還被用于喚醒肌肉干細(xì)胞，這很可能在未來展示出巨大的醫(yī)用及商用空間。